En av de mange fordelene ved sømdråpepåføring sammenlignet med vanlig påføring, er at du kan spare 20 % materialer. Lær hvordan du kan løfte produktivitet, sikkerhet og kvalitet ved hybridskjøtingsprosessen til et nytt nivå – og samtidig redusere de totale eierkostnadene.
I en tid der lett design og design med flere materialer er populært, er hybridskjøting en av de fremste trendene på bilkarosseriverksteder. Ved hybridskjøting kombineres sterke klebemidler for strukturhefting med andre skjøteteknologier, for eksempel punktsveising, flytborefester eller selvstansende nagling. Dette gir store fordeler som
- større strukturell styrke og stivhet, noe som gir bedre kjøreegenskaper og økt sikkerhet ved kollisjoner
- forbedret korrosjonsmotstand i ledd
- mulighet for færre sveisepunkter takket være sterke klebemidler
Squeeze-out of adhesive at weld spots
Utfordringer ved hybridskjøting
Kombinasjonen av klebemiddelpåføring og andre hefteteknikker gir mange utfordringer. Ved sveise- eller naglepunkter kan klebemiddel bli klemt ut. Dette fører til tap av materialer og behov for omarbeiding. Når denne kombinasjonen brukes med punktsveising, og klebemiddelet ødelegges av varmen under sveisingen, kan dette føre til utslipp av giftige gasser. I tillegg til dette er det nødvendig med høyere strømstyrke til sveisingen, og systemet trenger mer tid på tid på seg til å fullføre sveisingen. Vanlige feilmønstre er følgende:
Blow-out: destroyed adhesive at weld spots
- Utklemming: Ved sveise- eller naglepunkter kan klebemiddel bli klemt ut. Dette kan kontaminere KTL-bad og forårsake omarbeiding samt tap av materialer.
- Eksplosjon: Hvis klebemiddelet ødelegges i oppvarmingsprosessen under punktsveising, kan det eksplodere. Dette kan forårsake korrosjon og svake ledd.
Sømdråpepåføring som problemløser
Sømdråpepåføringen genererer materialmellomrom i forbrenningssirkelområdet ved sveisepunkter.
Atlas Copco tilbyr et påføringsmønster som er spesielt utviklet for hybridskjøting, for å løse disse utfordringene. Den såkalte sømdråpepåføringen er en avbrutt påføring med definerte materialmellomrom ved sveiseområdene: Dette har mange fordeler:
- Det gir lavere kostnader og mindre bruk av klebemiddel.
- Presis påføring gjør at man unngår omarbeiding grunnet klebemiddel som klemmes ut ved sveisepunkter.
- Ingen giftige gasser ved bruk med punktsveising betyr at det ikke lenger er nødvendig med luftekstraksjonssystemer.
- Mindre klebemiddel betyr lavere vekt og reduserte CO2-utslipp.
Inntil 22 % materialbesparelse er mulig med en sømdråpeløsning
De potensielle materialbesparelsene er enorme. Ved for eksempel å bruke beregningen for en vanlig sidepanelpåføring med 54 sveisepunkter på fordøren og 44 sveisepunkter på bakdøren, blir det totalt 98 sveisepunkter. Når du bruker en vanlig kontinuerlig dråpe med en diameter på 3 mm, blir volumet for det påførte materialet til sammen 38 cm³. Når du bruker en sømdråpe med et mellomrom på 12 mm, kan du spare inntil 0,0848 cm³ materiale per sveisepunkt. Med 98 sveisepunkter totalt kan du dermed spare 8,3 cm³ per sidepanel – en materialbesparelse på 22 %.
Material savings with stitch bead
Sparepotensial – sømdråpepåføring
| Beregningseksempel | |
|---|---|
| Dråpediameter | 3 mm |
| Mellomrom, klebemiddel | 12 mm |
| Materialbesparelse per punkt: | 0,15 cm x 0,15 cm x 3,14 x 1,2 cm = 0,0848 cm³ |
| Materialbesparelse per sidepanel (98 sveisepunkter): | 98 x 0,0848 cm³ = 8,3 cm³ |
| Materialbesparelse per bilkarosseri: | 2 x 8,3 cm³ = 16,6 cm³ |
| Materialbesparelse per dag (1000 bilkarosserier): | 16,6 cm³ x 1,355 g/cm³ = 22,5 kg |
| Kostnadsbesparelse per dag: | 22,5 kg x 14 euro/kg = 315 euro (bare sidepanelene) |
| Kostnadsbesparelse per år: | 315 euro x 225 = ca. 70,875 euro (bare sidepanelene) |
Utfordringer i prosessen for sømdråpepåføring: robothastighet og fleksibilitet
Fordelene ved sømdråper i hybridskjøting er fremragende sammenlignet med vanlig kontinuerlig dråpepåføring. Det finnes likevel betydelige utfordringer i påføringsprosessen når det gjelder robothastighet og påføringsfleksibilitet. Produksjonslinjer med høye volumer krever robothastigheter på inntil 500 mm/s og høyere. Samtidig blir geometrien til biler stadig mer kompleks. Størrelsen på dråper og mellomrom må kunne defineres fritt, og må kunne påføres nøyaktig og pålitelig på bildelen. Vekslingstider mellom robot, styresystem og applikator forsinker imidlertid responsen til ventilen som åpner og lukker dysen. Det er her vanlige påføringssystemer kommer til kort.
Relation of switching time and robot spead in stitch bead applications
Eksempel: nødvendige vekslingstider ved en robothastighet på 350 mm/s:
- 34,2 ms ved 12 mm påføring eller mellomrom
- 28,5 ms ved 10 mm påføring eller mellomrom
- 22,8 ms ved 8 mm påføring eller mellomrom
Undervisning via robotkontroll
I mange industrielle påføringssystemer må sømdråpen programmeres via robotkontrolleren, og dråpens lengde og mellomromslengden må angis manuelt. Vekslingstiden må samsvare med robothastigheten for å sikre at lengden på dråpen og mellomrommene stemmer overens med millimeterspesifikasjonen. Dette krever mye programmering, noe som igjen gir høyere kostnader.
Realisering via styresystem
Moderne industrisystemer for klebemiddelpåføring fra Atlas Copco SCA-produktserie har en spesiell programvare for sømdråpepåføring. Lengden på dråper og mellomrom kan angis direkte i styresystemet for påføringen. Robotkontrollen starter kun påføringen med signalet for åpen applikator. Kontrolleren utløser ventilen automatisk i henhold til de angitte dråpe- og mellomromslengdene samt robothastigheten. Responsen utføres via en posisjonsføler og inkluderes i beregningen. Robotprogrammereren trenger bare å kontrollere påføringshastigheten, startsignalet og robotbanen. Alle andre signaler for applikatoren håndteres av påføringskontrollen.
Fordelene ved programvarebasert programmering:
- automatisk fastsetting av vekslingstidene
- nøyaktig utløsing av applikatorventilen
- høy fleksibilitet: inntil 128 sekvenser (dråpe og mellomrom) er mulige innenfor ett program
- lite programmering og lav risiko for brukerfeil
Sakseksempel: høyhastighets sømdråpe
En asiatisk bilprodusent bestemte seg for å kombinere kraftig liming med punktsveising i den indre rammen, gulvrammen, sentertunnelen, dashbordet og hjulbuen i en ny bilplattform. Målet var å forbedre stivhet, kollisjonsmotstand og den generelle kjøreopplevelsen. Interne undersøkelser viste at bilens kjøreatferd forbedret seg betydelig ved å bruke opptil 50 meter lim i understellet. Sømdråpen viste seg å være det applikasjonsmønsteret som passer best for denne sammenføyningsutfordringen. Det muliggjør en utbredt fordeling mellom sveisepunktene på understellet uten å overskride 70 meter optimum.
High-speed pneumatic stitch bead applicator for heated and unheated materials.
Kravet fra OEM var en robothastighet på minst 500 mm/s – uten at det gikk på bekostning av applikasjonskvaliteten og prosesspåliteligheten. For denne kunden utviklet Atlas Copco en spesiell applikator for å sikre en pålitelig høyhastighetsprosess i henhold til kundens spesifikasjoner. Løsningen er en pneumatisk applikator med en dobbeltvirkende sylinder og ekstremt raskt vekslende luftventiler. For å øke hastigheten på nålslaget omformet og utvidet Atlas Copco ventilåpningene. Luften kan slippe ut raskere når munnstykket åpnes og lukkes. I dag bruker den asiatiske OEM-produsenten mer enn 100 Atlas Copco-systemer i samlebåndet i karosseriverkstedet – og jobber allerede med Atlas Copco for å øke robothastigheten ytterligere.
Sammendrag: Hvorfor bør du investere i en sømdråpeløsning?
Sømdråpen er en problemløser ved hybridskjøting, særlig når den kombineres med punktsveising. Med en materialebesparelse på inntil 20 % kan du spare betydelige kostnader, og det finnes også flere andre fordeler som gjør at du kan øke produktiviteten, sikkerheten og kvaliteten samt redusere de totale eierkostnadene. Robothastighet kan imidlertid være en utfordring i påføringsprosessen. Med tanke på de høye kravene som settes av bransjen, kommer mange av de vanlige påføringssystemene til kort. Atlas Copco har utviklet en spesiell høyhastighets applikator som trygt kan nå robothastigheter på 500 mm/s og høyere. I tillegg reduserer den dedikerte programvaren programmeringsmengden.
Lær mer om de nyskapende løsningene våre for klebemiddelpåføring for karosseriverksteder.
